题目内容

1．为测定某硬铝（含有铝、镁、铜）中铝的含量，设计了Ⅰ、Ⅱ两个方案．根据方案Ⅰ、Ⅱ回答问题：
方案Ⅰ：如图1

（1）固体甲是铜，试剂X的名称是盐酸或稀硫酸．
（2）能确认NaOH溶液过量的是c（选填选项）．
a．测溶液pH，呈碱性
b．取样，继续滴加NaOH溶液，不再有沉淀生成
c．继续加NaOH溶液，沉淀不再有变化
（3）步骤④的具体操作是：灼烧、冷却、称量，重复上述步骤至恒重．
（4）固体丙的化学式是Al2O3，该硬铝中铝的质量分数为$\frac{9b}{17a}$×100%．
方案Ⅱ的装置如图2所示：
操作步骤有：①记录A的液面位置；②待烧瓶中不再有气体产生并恢复至室温后，使A和B液面相平；③再次记录A的液面位置；④将一定量Y（足量）加入烧瓶中；⑤检验气密性，将a g硬铝和水装入仪器中，连接好装置．
（5）试剂Y是氢氧化钠溶液；操作顺序是⑤①④②③．
（6）硬铝质量为a g，若不测气体的体积，改测另一物理量也能计算出铝的质量分数，需要测定的是剩余固体的质量，操作的方法是将烧瓶中剩余固体过滤、洗涤、干燥，称量．

分析 方案Ⅰ：硬铝ag含有铝、镁、铜，加入足量稀硫酸或稀盐酸溶解后过滤得到固体甲为铜，溶液为铝盐和镁盐，加入足量氢氧化钠溶液过滤得到固体一为氢氧化镁沉淀，溶液为偏铝酸钠溶液，溶液中通入过量二氧化碳反应过滤、洗涤得到氢氧化铝沉淀，灼烧得到氧化铝固体丙bg，
（1）试剂X的名称是稀硫酸或稀盐酸，用来溶解金属；
（2）确认氢氧化钠过量的方法是继续加入氢氧化钠观察沉淀不变说明；
（3）步骤④的具体操作是固体灼烧，冷却、称量至恒重；
（4）分析可知固体丙为氢氧化铝分解生成的氧化铝；结合元素守恒计算；
方案Ⅱ：利用硬铝中氯和氢氧化钠溶液反应生成氢气，测定反应生成的氢气体积来计算铝的质量分数，
（5）试剂Y为氢氧化钠溶液，操作步骤为：⑤检验气密性，将a g硬铝和水装入仪器中，连接好装置，①记录A的液面位置，④将一定量Y（足量）加入烧瓶中，②待烧瓶中不再有气体产生并恢复至室温后，使A和B液面相平，③再次记录A的液面位置，两次体积差为生成氢气的体积，结合化学方程式定量关系计算铝的质量分数；
（6）硬铝质量为a g，若不测气体的体积，改测另一物理量也能计算出铝的质量分数，也可以测定反应完全后烧瓶内剩余固体的质量计算得到．

解答 解：方案Ⅰ：硬铝ag含有铝、镁、铜，加入足量稀硫酸或稀盐酸溶解后过滤得到固体甲为铜，溶液为铝盐和镁盐，加入足量氢氧化钠溶液过滤得到固体一为氢氧化镁沉淀，溶液为偏铝酸钠溶液，溶液中通入过量二氧化碳反应过滤、洗涤得到氢氧化铝沉淀，灼烧得到氧化铝固体丙bg，
（1）试剂X的名称是稀硫酸或稀盐酸，用来溶解金属，分离混合物，
故答案为：盐酸或稀硫酸；
（2）a．测溶液pH，呈碱性，偏铝酸钠溶液也呈碱性，不能说明氢氧化钠溶液过量，故a错误
b．取样，继续滴加NaOH溶液，不再有沉淀生成，不能说明原溶液中氢氧化钠过量，故b错误；
c．继续加NaOH溶液，沉淀不再有变化，说明氢氧化钠过量，故c正确；
故答案为：c；
（3）步骤④的具体操作是固体灼烧，冷却、称量，重复上述步骤至恒重说明分解完全，
故答案为：冷却；称量；
（4）固体丙是氢氧化铝分解生成的氧化铝，其化学式是：Al2O3，铝元素守恒计算该硬铝中铝的质量分数=$\frac{\frac{bg}{102g/mol}×2×27g/mol}{ag}$×100%=$\frac{9b}{17a}$×100%，
故答案为：Al2O3；$\frac{9b}{17a}$×100%；
方案Ⅱ：
（5）试剂Y为氢氧化钠溶液，操作步骤为：⑤检验气密性，将a g硬铝和水装入仪器中，连接好装置，①记录A的液面位置，④将一定量Y（足量）加入烧瓶中，②待烧瓶中不再有气体产生并恢复至室温后，使A和B液面相平，③再次记录A的液面位置，两次体积差为生成氢气的体积，结合化学方程式定量关系计算铝的质量分数，操作顺序为：⑤①④②③，
故答案为：氢氧化钠溶液；⑤①④②③；
（6）硬铝质量为a g，若不测气体的体积，改测另一物理量也能计算出铝的质量分数，需要测定的是烧瓶中剩余固体质量，操作的方法是将烧瓶中剩余固体过滤、洗涤、干燥，称量，
故答案为：剩余固体的质量；将烧瓶中剩余固体过滤、洗涤、干燥，称量．

点评 本题考查了物质组成的实验探究和含量测定、试剂选择和反应产物的分析判断，主要是化学方程式定量计算应用，掌握基础是解题关键，题目难度中等．

练习册系列答案
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